논문
췌담도 재건술시 발생하는 췌담도 공장 문합부 치료용 약물방출 생분해성 튜브형 스텐트 개발
서울아산병원 의공학연구소 박정훈 박사 연구팀과 췌담도외과 김송철교수 연구팀은 췌담도 재건술시 발생하는 췌담도 공장 문합부에 적용 가능한 약물방출 생분해성 튜브형 스텐트를 개발하였다.
췌장이나 담도 또는 이들 장기와 인접한 위, 십이지장 주변에 악성 종양이 생길 경우 병변을 포함한 췌두부 및 담도 일부를 절제가 필요할 수 있다. 종양과 함께 절제되는 부분에는 담관이나 췌관과 같은 소화액의 분비에 중요한 경로가 포함될 수 있기 때문에 절제한 담관과 췌관을 남아있는 위장관에 다시 연결하여 소화액 분비 기능을 보존할 수 있도록 하는 다양한 문합술과 재건술이 시행되고 있다. 이때, 상대적으로 얇은 직경을 가진 담관 혹은 췌관을 위장관에 문합하는 과정에서 불완전한 문합술로 인한 소화액의 누출 혹은 문합부의 협착이 발생하기도 한다. 이러한 경우에는 수술 후 환자들의 삶의 질이 저하되고 이차적인 치료를 위한 의료비의 증가로 이어지고 있는 실정이다. 임상현장에서는 이러한 문제점을 보완하고자 다양한 연구들이 진행되고 있다. 주로 소아용 관급용 관을 적당한 길이로 잘라서 사용을 하고 있으나, 비 흡수성이며 구경의 크기가 획일적인 단점을 가지고 있고, 수술 과정에서 삽입된 관급용 관의 폐색 및 이동으로 인한 합병증도 보고 되고 있다. 수술 시 문합부에 적용하는 스텐트가 수술 성적에 도움을 줄 수 있다는 다양한 연구결과들이 발표되고 있으나, 현재까지는 국내에 수술 문합부에 적용 가능한 스텐트가 없는 실정이다.
본 연구에서는 췌담관과 위장관 문합술 시 적용 가능한 약물방출 생분해성 튜브형 스텐트를 개발하여 수술 후 문합부의 개통성을 확보하면서 소화액 누출을 감소시킴과 동시에 소화액이 누출되더라도 스텐트 표면에 탑재된 약물로 인해 소화액을 중화시켜 소화액으로 인한 인접장기의 자가소화를 방지하고자 하였다. 이를 통해 수술 후 단, 장기적으로 발생 가능한 합병증들을 미연에 방지하여 환자의 삶의 질을 향상시키고 수술 성적을 향상 시킬 수 있을 것으로 생각하였다. 또한, 1-2개월이내에 생체내에서 완전히 분해되는 생분해성 폴리머로 제작된 스텐트를 적용하여 스텐트로 인한 2차 합병증을 예방하고자 하였고, 방사선 비투과성 물질을 적용하여 수술 후에도 스텐트의 위치를 전산화컴퓨터단층촬영 혹은 방사선 촬영으로 스텐트의 위치를 추적가능하도록 설계하였다.
개발된 약물방출 생분해성 튜브형 스텐트의 안전성 및 유효성을 평가하기 위해 돼지에서 췌관과 공장간 문합술을 시행하고 봉합수를 감소시켜 췌장액 누출을 유도할 수 있는 돼지 모델을 개발하였다. 돼지 모델을 개발하는 과정에서 많은 돼지들이 희생되었으나, 개발된 돼지 모델에서 개발된 스텐트의 안전성 및 유효성을 검증하였으며, 향후 임상에 적용 가능한 스텐트의 디자인과 적용전략들을 구축할 수 있었다.
이번 연구 결과는 산업통상자원부 과제의 지원으로 진행되었으며, 국제 학술지인 Journal of Controlled Release (IF: 9.776)에 게제되었으며, BRIC 한빛사 논문에 선정이 되어 박정훈 박사가 인터뷰(https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=tr_interview&id=253618&qinterview=Y)를 진행하였다.
※ 김송철 교수는 의공학 연구소 초대 연구소장을 역임하였다.
췌담도 질환극복을 위한 다양한 중개연구를 진행중이며, 다수의 국책 및 민간 과제를 수행 중이다.